500 kV变电站远动装置信号漏报故障分析及处理

500 kV变电站远动装置信号漏报故障分析及处理

王昭雷,王永红,付强

(国网河北省电力公司检修分公司,石家庄050070)

摘要：介绍河北省南部电网某500 kV变电站一起远动装置信号漏报故障及检查情况，从硬件和软件两方面进行分析，认为软件处理进程不当是信号漏报故障的原因，提出相应的改进措施，说明改进效果，为变电站远动系统安全运行提供借鉴。

关键词：变电站；远动装置；信号漏报

收稿日期：2014-08-14

作者简介：王昭雷(1983-)，男，工程师，主要从事500 kV变电站二次专业设备管理维护工作。

中图分类号：TM764.2

文献标志码：B

文章编号：1001-9898(2015)01-0030-02

Abstract:This paper introduces the signal missing and check condition of 500 kV substation of South Hebei network,analyzes the causes from the hardware and software,considers that soflware setllement on the wrong way is the main cause，advances the corresponding improvement method, illustrates the improvement effects,for taking reference to the other substation remote device.

Analysis and Treatment of Remote Device Signal Missing in 500 kV Substation

Wang Zhaolei,Wang Yonghong,Fu Qiang

(State Grid Hebei Maintenance Branch，Shijiazhuang 050070，China)

Key words：substation;treatment measures;signal missing

远动装置是集控中心模式下获取变电站电网信息的主要采集设备，其稳定运行是该模式下电力设备安全的保障。为了保证无人或少人值守变电站的稳定运行，调度控制中心需要的信息量不断提升，这就导致电力系统各信息的采集和处理都呈现出大量化和复杂化的发展趋势，同时对各信息的采集和上送起关键性作用的远动机性能提出了更高的要求。以下针对河北省南部电网(简称“河北南网”)某500 kV变电站一起远动装置信号漏报故障进行分析。

1故障概况

河北南网某500 kV变电站线路断路器跳闸，省调度集控中心未收到该间隔事故总信号，站内监控系统报“**间隔事故总信号动作”，属于对调度端信号漏报事件。

现场检查发现站内监控系统事故总信号采集上报正确，说明线路断路器跳闸时站端自动化监控系统中局域网以下设备采集上送信号正确，排除测控装置、保护装置信号继电器动作故障。

经过与调控中心主站确认，断路器变位信号上送正常，排除远动装置到站内数据专网这段设备存在缺陷的可能。经过分析，在站端信号漏报上送的主要可能就是远动装置存在缺陷。将远动装置配置数据库备份，检查对省调转发遥信电表配置是否正确，经检查发现数据库配置正确。与主站联系在测控装置进行该间隔事故总信号单点传动试验，在二次回路进行模拟事故总上送试验，发现站端及主站均正确。至此，排除远动机配置故障，需要进一步分析存在信号漏报的原因。

2故障原因分析

站端监控系统服务器与远动装置在物理和原理上是并列运行的关系。测控装置采集到二次回路上某变位信号后上送至站内数据专网，站端监控系统服务器与远动装置同时从站内各自数据专网上获取数据信息，站端监控系统服务器处理后在站端显示，远动装置处理后上送至调度端。如果站端监控系统服务器显示报警正确，远动装置未上送信息，出问题的环节只能是远动装置以上的环节，包括远动机、调度数据网、主站3个主要环节。作为站端设备，远动机存在问题的可能性最大。从整体分析，远动系统主机可能存在硬件缺陷或软件缺陷。

2.1　硬件分析

硬件方面的主要缺陷可能是站内数据网络搭建不合理，存在数据网络“串行级联”层级过多，造成网络数据拥塞，进而造成在拥塞点前的网络数据上送正确，之后的数据丢失；远动机本身CPU运算性能低、内存容量小造成当处理数据量小时处理正常，处理数据量大时造成数据丢失。 远动系统硬件结构见图1。

图1　远动系统硬件结构

为了排查以上两类缺陷，需要在站内模拟断路器跳闸时，大量保护装置及一次设备动作信号上送状态，故制定了站端数据“雪崩”试验，验证排除可能出问题的环节。试验过程如下：

a. 在测控单元屏端子排上找50个空点，把50个点并联在一起；

b. 在后台、远动系统和主站数据库内配置相应的信号；

c. 在测控单元屏端子排上连续快速传动这50个信号中的一个，即一次传动50个遥信信号。这样在几秒钟内监控系统与远动系统将同时收到处理及上送几千个信号。

d. 检查站端监控系统服务器及远动装置每组50个遥信信号是否记录完全。

经过“雪崩”试验发现，若传动的速度不太快，远动系统、站端监控系统服务器都不丢信号；当传动速度缩短到50 ms，即传动一次50个信号频率达到50 ms时，站端监控系统服务器不丢信号，远动装置每组50个信号将会丢一部分信号。至此，排查站内数据网络是否存在“网络数据拥塞”现象，经检查发现，该站内网络是线形拓扑结构，串行三层数据网络，站端监控系统服务器接在网络的第1层，远动装置接在网络的第3层，是否在网络第1到第3层之间存在数据瓶颈,需要进一步进行试验。

将站端监控系统服务器与远动装置站内的A、B网同时接到站内数据网第一层同一个数据交换机上，重复以上“雪崩”试验。结果发现在大量数据上拥时站端监控系统服务器不丢失信号，而远动装置依然会丢失一部分信号。进而排除站内网络存在缺陷的可能。

将笔记本电脑与远动装置调试接口连接，用调试组态软件监视远动装置CPU运行负荷及装置内存占用状态来排查是否存在缺陷。再重复以上“雪崩”试验。结果发现在大量数据上拥时，远动装置CPU运行负荷及装置内存占用状态在设备设计性能范围内，没有出现接近设备运行负荷的状态，排除远动机本身CPU运算性能低、内存容量小的缺陷。

2.2　软件分析

软件方面的主要缺陷可能是系统数据处理流程不合理，存在流程环节缺失造成数据丢失，或存在重复处理数据流环节造成CPU负荷增加，或占用系统内存过多造成数据丢失。

站内跳闸事件发生时，除产生大量的变位遥信数据外，还会产生大量的遥测数据突变。为了排查两类主要数据突变对远动机产生的影响，应用工程调试软件监控远动机进程运行流程，从程序上电复位开始监控远动机遥信、遥测处理进程。在远动机数据库内新增加20个遥测上送点，在公用测控装置上应用测控装置校验仪进行模拟量加量试验。配合雪崩试验进行遥测量

数据突变，发现远动装置在处理大量“遥信”数据时若模拟量突变时会丢失一部分信号，存在缺陷。

3改进措施及效果

经过以上故障排查与分析，为了增强站内数据处理与上送的可靠性，站内数据网络系统硬件结构应采用星形拓扑结构，以此减少线形结构可能存在的网络数据瓶颈。与远动装置厂家研发部门沟通，远动装置硬件可以满足数据量大的处理要求，需要升级远动装置软件配置。

a. 取消原远动装置库中的COS 和SOE任务，改用公用任务以降低远动机CPU任务数进而提高CPU运算效率；

b. 修改数据处理进程中关于SOE同步时标错位的问题；

c. 增加双口RAM配置，对两侧增加CRC校验的功能，提高远动机内存容量数据处理效率；

d. 增加双口RAM全数据遥信对比变化入库和定时入库功能。再做测试，发现“雪崩”试验时远动装置排除了信号漏发的问题。

e. 为保证今后远动装置出口报文的可回溯查找验证，在远动装置与调度数据网中间添加“网络数据记录仪”，将远动装置上送数据报文实时进行记录，以备主站数据异常时查找故障原因。

4结束语

经过对站端远动系统硬件结构进行调整、对远动装置软件进程进行修改和对调度数据网站端入口网络报文的监视存储，增强了站端远动系统的稳定性，可以有效解决大集控和无人值守变电站内远动装置数据上传的安全稳定问题，保证集控中心模式下远动系统的稳定运行。

本文责任编辑：王洪娟